Урок физики "Движение тел по окружности с постоянной по модулю скоростью" 9 класс
Урок физики в 9 классе по теме:
«Движение тел по окружности с постоянной по модулю скоростью».
Цели урока:
Образовательные:
• Способствовать формированию у учащихся представления о криволинейном
движении и движении по окружности.
• Рассмотреть характеристики движения по окружности (период, частоту,
центростремительное ускорение).
• Познакомить с формулами для нахождения этих величин и единицами измерения.
Воспитательные:
• Воспитывать у учащихся самостоятельность при поиске решения задач.
• Формировать у учащихся способность эффективно использовать время на уроке.
Развивающие:
• Развивать умение учащихся применять полученные теоретические знания при
решении задач.
• Развивать способности учащихся строить логические суждения.
Оснащение урока:
Демонстрационное:
- мультимедийный проектор;
- компьютер;
- экран;
- презентация;
- штатив с муфтой и лапкой – 3шт ;
- жёлоб металлический – 1шт ;
- металлический шар диаметром 2см – 2шт ;
- воронка с Г – образной трубкой – 1шт ;
- контейнер с песком – 1шт ;
- металлический шар диаметром 1см на нити.
Лабораторное:
- рабочее поле – 15шт;
- металлический шар диаметром 1см на нити – 15шт.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний.
3. Постановка учебной проблемы.
4. Изучение нового материала.
5. Закрепление нового материала.
6. Подведение итогов урока.
7. Домашнее задание.
Ход урока
1. Организационный момент.
Сегодня вам представиться возможность вместе со мной исследовать прямолинейное и
криволинейное движения, а также рассмотреть движение по окружности и его
характеристики.
2. Актуализация знаний. (Слайды 1; 2)
1. Что такое сила тяжести?
2. Что такое сила реакции опоры?
3. Что такое сила натяжение нити?
4. Что такое свободное падение?
5. Что означает выражение: «силы скомпенсированы»?
6. Какие векторные величины при равноускоренном движении всегда сонаправлены ?
7. Как найти скорость при равномерном движении, если L и t известны?
8. По какой формуле вычисляется длина окружности?
9. Что такое мгновенная скорость?
10. Что такое путь?
11. Что такое траектория?
12. На какие виды делится движение по форме траектории?
3. Постановка учебной проблемы
Учитель: Почему одни тела движутся прямолинейно, а другие – криволинейно?
Рассмотрим свободное падение. Как движется тело? (Слайды 3; 4)
Ученики: Прямолинейно.
Учитель: Верно. Под действием какой единственной силы двигалось тело?
Ученики: Под действием силы тяжести.
Учитель: Верно. Как она направлена?
Ученики: Вертикально вниз.
Учитель: Верно. Как направлена скорость тела при падении?
Ученики: Вертикально вниз.
Учитель: Верно. Если вектор силы и вектор скорости направлении в одну сторону, то
какой угол они составляют?
Ученики: 0
0
Учитель: Верно. Теперь рассмотрим прямолинейное движение шара по горизонтальному
жёлобу. Под действием какой единственной силы уменьшается скорость шарика?
Ученики: Силы трения.
Учитель: Верно. Как она направлена?
Ученики: Противоположно направлению движения.
Учитель: Верно. Если вектор силы и вектор скорости направлении в противоположные
стороны, то какой угол они составляют?
Ученики: 180
0
Учитель: Верно. В каких же случаях тела движутся прямолинейно?
Ученики: Когда угол между векторами силы и скорости равен либо 0
0
, либо 180
0
Учитель: Верно. Запишем наши выводы в тетрадь. (Слайд 5)
Рассмотрим движение шарика, брошенного под углом к горизонту. В каких же случаях
тела движутся криволинейно?
Ученики: Когда угол между векторами силы и скорости больше 0
0
, но меньше 180
0
Учитель: Верно. Запишем наши выводы в тетрадь. Но для темы урока пока оставим место
свободным. (Слайд 6)
Рассмотрим траектории различных криволинейных движений. (Слайд 7)
Что представляет собой первая траектория.
Ученики: Ломаную.
Учитель: Верно. Что представляет собой каждый участок ломаной?
Ученики: Отрезок прямой.
Учитель: Верно. Значит, чтобы описать движение тела на протяжении всей траектории
можно описать его движение на…?
Ученики: Каждом из её прямолинейных отрезков.
Учитель: Верно. А на что можно разбить оставшиеся траектории?
Ученики: На дуги окружностей.
Учитель: Верно. А мы изучили ранее движение тела по окружности?
Ученики: Нет.
Учитель: Как вы думаете, что же мы будем делать дальше?
Ученики: Изучать движение тела по окружности.
4. Изучение нового материала.
Учитель: Верно. Запишем тему урока. (Слайд 8)
Движение по окружности не так уж и редко встречается в нашей жизни.
Рассмотрим несколько его примеров. (Слайды 9 -12)
А теперь откройте учебники на стр. 70 и прочтите первые три абзаца §19.
Как направлен вектор мгновенной скорости при движении по окружности?
Ученики: Вектор мгновенной скорости в каждой точки траектории направлен по
касательной к этой траектории.
Учитель: Верно. Прокомментируйте следующий слайд. (Слайд 13)
Ученики: Раскалённые частицы отрываются от вращающегося фейерверка и летят с той
скоростью, которой обладали в момент отрыва. Их движение направлено по касательной,
а значит и их мгновенная скорость направлена так же.
Учитель: Верно. Какой же угол должна составлять скорость с вектором силы, чтобы тело
двигалось по окружности? Чтобы ответить на этот вопрос воспользуемся следующим
оборудованием: стержень и шарик на нити. Наденьте петлю нити на стержень и натянув
нить, толкните шарик вправо. КАК СТАЛ ДВИГАТЬСЯ ШАРИК?
Ученики: По окружности.
Учитель: Верно. Под действием какой единственной силы шарик двигался по
окружности?
Ученики: Силы натяжения нити.
Учитель: Верно. Как она направлена?
Ученики: К центру окружности по её радиусу.
Учитель: Верно. Какой угол составляет радиус окружности и касательная , имеющие
общую точку? (Слайд 14)
Ученики: 90
0
Учитель: Верно. Как будет направлено ускорение, если сила направлена к центру
окружности?
Ученики: К центру окружности по её радиусу.
Учитель: Верно, поэтому оно называется центростремительным. (Слайд 15)
Мы будем рассматривать в школьном курсе физики такое движение по окружности, при
котором ускорение и скорость постоянно меняются по направлению, но неизменны по
модулю. (Слайд 16)
Ускорение центростремительное рассчитывается по формуле
R
v
a
ц
2
=
Движение тел по окружности характеризуется также периодом и частотой. (Слайды 17;
18)
Период (Т) – время одного полного оборота по окружности.
Частота ( ) – число оборотов за единицу времени.
t – время движения
n – число оборотов
5 .Закрепление нового материала. (Слайды 19 -23)
Вопросы для проверки усвоения материала :
1. Вектор ускорения при равномерном движении точки по окружности
1) постоянен по модулю и по направлению
2) равен нулю
3) постоянен по модулю, но непрерывно изменяется по направлению
4) постоянен по направлению, но непрерывно изменяется по модулю
2. Тело движется равномерно по окружности в направлении против часовой стрелки.
Как направлен вектор ускорения при таком движении?
3. Период обращения тела, движущегося равномерно по окружности, увеличился
в 2 раза. Частота обращения
1) возросла в 2 раза
2) уменьшилась в 2 раза
3) возросла в 4 раза
4) уменьшилась в 4 раза
4. Автомобиль движется с постоянной по модулю скоростью по траектории,
представленной на рисунке. Центростремительное ускорение максимально в точке…
1) 1
2) 2
3) 3
4) Во всех точках одинаково
сТ 1=
1
1
−
= с
n
t
Т =
t
n
=
1
=Т
Задачи:
На арене цирка лошадь скачет с такой скоростью, что за 1 минуту обегает 2 круга. Радиус
арены равен 6,5 м. Определите период и частоту вращения, скорость и
центростремительное ускорение
(Решение задачи учителем на доске, дети делают запись решения в тетрадь)
6. Подведение итогов урока. (Слайд 24)
1. Что нового вы узнали сегодня на уроке?
2. Для чего необходимо изучать движение по окружности?
3. Как направлено центростремительное ускорение?
4. Что такое период?
5. Что такое частота?
7. Домашнее задание:
§§18; 19(читать и учить опыты)
ОК – 11 (к проговору)
Упр.18 (1)
